共晶焊接

　　技術最關鍵是共晶材料的選擇及焊接溫度的控制.新一代的InGaN高亮度LED，如采用共晶焊接，芯片底部可以采用純錫(Sn)或金錫(Au-Sn)合金作接觸面鍍層，芯片可焊接于鍍有金或銀的基板上.當基板被加熱至適合的共晶溫度時(圖5)，金或銀元素滲透到金錫合金層，合金層成份的改變提高溶點，令共晶層固化并將LED緊固的焊于熱沉或基板上(圖6).選擇共晶溫度視乎芯片、基板及器件材料耐熱程度及往后SMT回焊制程時的溫度要求.考慮共晶固晶機臺時，除高位置精度外，另一重要條件就是有靈活而且穩(wěn)定的溫度控制，加有氮氣或混合氣體裝置，有助于在共晶過程中作防氧化保護.當然和銀漿固晶一樣，要達至高精度的固晶，有賴于嚴謹?shù)臋C械設計及高精度的馬達運動，才能令焊頭運動和焊力控制恰到好處之余，亦無損高產(chǎn)能及高良品率的要求。

　　進行共晶焊接工藝時亦可加入助焊劑，這技術最大的特點是無須額外附加焊力，故此不會因固晶焊力過大而令過多的共晶合金溢出，減低LED產(chǎn)生短路的機會.

　　覆晶(FlipChip)焊接

　　覆晶焊接近年被積極地運用于大功率LED制程中，覆晶方法把GaNLED芯片倒接合于散熱基板上，因沒有了金線焊墊阻礙，對提高亮度有一定的幫助.因為電流流通的距離縮短，電阻減低，所以熱的產(chǎn)生也相對降低.同時這樣的接合亦能有效地將熱轉(zhuǎn)至下一層的散熱基板再轉(zhuǎn)到器件外面去.當此工藝被應用在SMDLED，不但提高光輸出，更可以使產(chǎn)品整體面積縮小，擴大產(chǎn)品的應用市場。

　　在覆晶LED技術發(fā)展上有兩個主要的方案:一是鉛錫球焊(Solderbumpreflow)技術;另一個是熱超聲(Thermosonic)焊接技術.鉛錫球焊接(圖10)已在IC封裝應用多時，工藝技術亦已成熟，故在此不再詳述。

　　針對低成本及低線數(shù)器件的生產(chǎn)，熱超聲覆晶(Thermosonicflipchip)技術(圖11)尤其適用于大功率LED焊接.以金做焊接的接口，由于金此物本身熔點溫度較鉛錫球和銀漿高，對固晶后的制程設計方面更有彈性.此外，還有無鉛制程、工序簡單、金屬接位可靠等優(yōu)點.熱超聲覆晶工藝經(jīng)過多年的研究及經(jīng)驗累積，已掌握最優(yōu)化的制程參數(shù)，而且在幾大LED生產(chǎn)商已成功地投入量產(chǎn)。

　　足生產(chǎn)線使用外，其余大量的(如芯片粘片機、引線焊接機、測試機、編帶機)等自動化設備還全都依賴進口.

　　發(fā)展我國LDD裝備業(yè)的具體建議方案

　　建議國家在支持LED技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，把材料與工藝設備作為發(fā)展的基礎和原動力加以支持.在發(fā)展LED技術與產(chǎn)業(yè)的過程中，建議我國走引進、消化、吸收、創(chuàng)新、提高的道路.具體方案如下:在國家支持下，通過國家、LED生產(chǎn)企業(yè)和設備及材料制造業(yè)三方聯(lián)合，建立具有孵化器功能的中國LED設備、材料、制造及應用聯(lián)合體。

　　為在短時間內(nèi)掌握并提高設備制造水平，帶動我國中高檔LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建議由聯(lián)合體共同籌措資金(國家50%，設備研制單位15%，芯片制造與封裝技術研究單位15%，LED芯片制造與封裝企業(yè)20%)建設一條完整的LED芯片制造與封裝示范生產(chǎn)線.該示范線以解決設備研制與工藝試驗、LED產(chǎn)品制造工藝技術研究與驗證、實現(xiàn)工藝技術與工藝設備成套供應為已任.凡參與該示范建設的單位，有權無償使用該生產(chǎn)線進行相關產(chǎn)品、技術和產(chǎn)業(yè)化研究與試驗，特別是LED產(chǎn)品生產(chǎn)單位，可優(yōu)先優(yōu)惠得到相關研究與產(chǎn)業(yè)化成果。

　　針對該示范線，實施三步走的戰(zhàn)略，最終實現(xiàn)LED生產(chǎn)設備商品化和本土化(詳見設備國產(chǎn)化方案表二).第一步:利用兩年左右的時間，對一些關鍵設備進行國產(chǎn)化(國家給予一定的獎金支持);對于國內(nèi)已經(jīng)具有一定基礎且具有性價比優(yōu)勢的普通設備則利用市場競爭原則，采取準入制擇優(yōu)配套(通過制訂標準);對于部分難度較大、短期內(nèi)國產(chǎn)化不了的設備，國家應安排攻關，并完成生產(chǎn)型ɑ樣機開發(fā).第二步，從本方案實施的第三年起，第一步中涉及到的前兩類設備重點解決生產(chǎn)工藝的適應性、生產(chǎn)效率、可靠性、外觀及成本等問題，具備國內(nèi)配套及批量供應能力，攻關類設備完成生產(chǎn)型樣機商業(yè)化(γ型機)開發(fā).第三步，從本方案實施的第五年起，第一及第二步中涉及到的所有設備具備國際競爭能力，除滿足國內(nèi)需求外，要占領一定的國際市場;攻關設備能夠滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求并具備批量供應能力。